舰船地震波场实时检测系统的实验研究

简述舰船地震波场的概念及其机理;设计基于Labview的舰船地震波场实时检测系统,介绍系统组成及其工作原理;完成舰船地震波场实时检测系统水下试验,体现虚拟仪器技术在应用中灵活易用的特点;试验数据分析表明舰船地震波技术应用于舰船目标探测定位的优越性及其应用前景。     

舰船地震波场分析

简述舰船地震波场的产生机理,并研究小波谱用于舰船地震波信号的处理方法.对湖试数据做了传统谱及小波谱的分析对比,得到舰船地震波信号的时频特征.说明舰船海底地震波技术应用于舰船目标探测和定位的可行性及其应用前景.     

航行船舶引起河岸微幅地震波的试验结果分析

舰艇地震波是一种新型的舰船物理场,可用于识别舰船目标.研制了三分量高分辨率微幅地震波检测仪,对航行船舶引起地震波的检测结果表明,舰船地震波时域曲线具有通过特征和包络特征,频域曲线具有双通道特征、线谱特征和方向性特征.     

基于RI-ALE-MUSIC的舰船地震波时频检测

舰船地震波信号是非平稳信号,在低信噪比情况下,传统的谱分析方法不易检测其时域和频域特征。本文利用短时傅里叶变换和提出的RI-ALE-MUSIC算法分析舰船地震波信号的时频特性,结果表明测量舰船的地震波信号在时频域存在特定的线谱结构,且利用RI-ALE-MUSIC时频检测算法在信噪比很低的情况下依然可以有效检测到舰船目标,极大地提升了系统的探测距离。     

地声检测系统涡激振动研究及实验分析

为了研究水流对水底检测系统的影响,从涡激振动的原理及其作用力的表达式出发,建立检测系统圆柱杆件涡激振动的理论模型及振动微分方程,求解非线性振动微分方程,得到涡激振动的频率及振幅表达式。进行实验数据对比,解释舰船地震波场测试数据中异常的振动成分,表明检测系统上的圆柱杆件因受底流扰动形成涡激振动进而激励检测系统,从而使传感器接收到明显的涡激振动信号。针对涡激振动产生原理,提出抑制涡激振动的措施。     

舰船地震波获取方法

为了获取舰船地震波数据,根据舰船地震波的成因和特点,对海底地震仪进行改进作为舰船地震波测量装置。测量装置主要包括海底地震仪(OBS)、沉耦架、水声和无线电通信单元,以及控制PC机。重点介绍了海底地震仪的设计要求和技术方案,以及舰船地震波获取试验方法。地震仪内同时加装了速度计和加速度计,综合测量频段扩展到0~100Hz,并在地震仪上加装了水听器测量通道。试验前选择合适的海区,地震仪安全布放后利用水声方法进行定位,试验结束后通过水声遥控发出释放命令,地震仪脱离沉耦架上浮回收。根据以上技术方案和试验方法,开发了舰船地震波测量装置,并多次成功获取了不同舰船的地震波数据。     

不同浅海环境下点声源海底地震波特征研究

航行舰船在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,主要由舰船低频辐射噪声引起,可用于识别舰船目标。将舰船地震波简化为液固多层半无限空间低频点声源引起的地震波动问题,基于波数积分方法,通过FFP数值积分得到了海底表面声压、位移和加速度的频率特性曲线,分析了不同浅海环境对点声源海底地震波的波动特征的影响。结果表明：软质海底竖直方向加速度具有明显的低频通过特征,点声源海底地震波频域特征具有方向性;接收横距、岩土层吸收衰减系数和软硬程度、水深、沉积层厚度等均对点声源海底地震波的波动特征具有影响。     

舰船动力装置设计综合集成研讨厅系统及关键技术

舰船动力装置设计是一项复杂的系统工程,开发综合集成研讨厅系统是舰船动力装置设计的有效途径之一。作者在分析了"舰船动力装置设计综合集成研讨厅"系统的功能需求基础上,搭建了系统的基本框架,对分布式产品数据管理(PDM)和虚拟样机技术在系统内的应用进行了研究。开发了系统的分布式PDM环境,介绍了虚拟样机技术与系统集成的实现原理和虚拟样机技术在系统中的应用。     

舰船红外成象目标实时识别跟踪算法研究

对前视海面舰船红外成象目标的实时识别与跟踪技术进行了研究，提出了一种新的海面舰船红外成象目标的识别跟踪算法。重点论述了其中的跟踪算法；同时基于本文算法及实际系统使用性能的要求，设计了一种适合本文算法的舰船红外成象识别跟踪系统，给出了硬件原理框图，对系统的实时性进行了分析。     

小波谱在舰船地震波场分析中的应用

舰船地震波信号是一个非平稳过程,以傅里叶变换为基础的传统谱分析方法已经难以发挥作用.小波变换因其在时-频域都具有表征信号局部特征的能力而成为非平稳信号分析的有力工具.提出了小波谱、小波相干系数用于舰船地震波信号的处理方法.由于Morlet小波所具有的优势,选用Morlet小波作为母小波进行小波分析,得到舰船地震波信号的时频特征.通过对实验数据的分析对比体现出小波谱良好的时频定位能力,表明小波谱适于信号特征的提取,并优于传统谱分析.     

舰船近距离通过特性信号的实时仿真

利用AD公司的TS201系列DSP处理器实现了舰船通过特性数字信号的实时仿真,为舰船辐射噪声的检测、定位和识别新方法研究提供了方便和廉价的手段。     

基于小波分解的 K-分布 SAR 图像舰船检测

舰船目标检测是合成孔径雷达海洋应用的一个重要组成部分. 通过对合成孔径雷达图像中舰船目标和海杂波背景的结构差异特点进行分析,提出了一种利用小波分解技术和 K-分布海杂波模型的恒虚警率舰船目标检测方法,并对实际 SIR-C C 波段 SAR 图像进行了实验. 实验结果表明,该方法能够在复杂相干斑和海杂波背景中大幅增强舰船目标,并且有效保证了检测结果的准确性.     

人因工程技术及其在舰船设计中的应用

分析了舰船的复杂人机系统特征和舰船设计需引入人因工程技术的必要性。并以舰船的推进控制系统为例,应用人因工程分析技术对舰船推进控制系统的任务需求进行态势分析。结果表明,分析过程详细描述了系统完成任务的各个环节,可拓展系统设计的需求和概念,避免了传统舰船设计的不足,有利于形成最优的系统总体性能和人员配备。     

实时光学蛋白质芯片生物传感器

基于全内反射椭偏光学成像系统，提出了一种实时光学蛋白质芯片生物传感器，用于同时检测多种蛋白质分子的动态相互作用过程。叙述了该传感器的有关原理、技术及其应用实例。     

舰船尾流侧向声检测方法

舰船尾流声检测是水下航行体实现自动搜索、跟踪、攻击水面舰艇目标的最有效途径之一,当前工程应用和相关研究主要集中于从尾流下方实施的顶视声尾流检测方法.为了进一步研究水下航行体新型尾流检测技术,提高尾流自导性能及抗干扰能力,研究了舰船尾流的侧向声散射检测方法.分析了舰船尾流的几何特性和声特性,进行了实验室模拟尾流的气幕声散...     

舰船气泡尾流场气泡数密度衰减模型研究

为探究舰船气泡尾流场中气泡的数密度衰减特性,通过港内海况条件下冲锋舟航行实验,以高速摄像机采集实验测得的不同螺旋桨转速下的真实气泡尾流场数据,对舰船气泡尾流场中不同螺旋桨转速工况下气泡的数密度衰减特性进行分析,得出舰船气泡尾流场中气泡数密度随时间呈指数衰减,最大气泡数密度可达8×105/m3,且衰减情况受螺旋桨转速的影响,转速越高衰减越快,并构建舰船气泡尾流场中考虑螺旋桨转速的气泡数密度衰减模型,模型与实验结果吻合良好,表明模型的正确性和应用价值,对舰船气泡尾流场微观气泡探测和鱼雷制导等研究应用具有参考价值。     

冷喷涂技术研究进展及其在舰船领域的应用

冷喷涂作为一种低温固态成型技术,具有基材热影响小、粉末材料不易氧化、沉积效率高等特点,可用于金属防护涂层制备、零部件修复和增材制造。首先从冷喷涂系统、喷涂材料、喷涂工艺3个方面介绍了冷喷涂技术的特点;其次总结了近年来冷喷涂技术在粉末材料设计、涂层结合机理、组织结构与性能调控方面的研究进展;然后,详述了冷喷涂技术在国外海军舰船领域的应用情况;最后,简述了冷喷涂技术在我国海军舰船领域的研究及应用情况,并对其未来发展方向进行了展望,以期提高我国海军舰船装备腐蚀防护及维修保障能力。     

舰船管路系统声振控制技术评述与声子晶体减振降噪应用探索

舰船管路系统的低频振动和噪声控制问题是当前舰船设计和制造中亟待解决的重难点问题和研究热点。浅析了舰船管路系统振动与噪声产生的原因,综述了国内外管路系统减振降噪治理技术,指出当前振动和噪声控制技术中存在的瓶颈问题,结合近年来凝聚态物理领域新兴的声子晶体减振降噪研究,提出利用声子晶体周期结构设计技术解决舰船管路系统的低频减振降噪问题,并对国内外声子晶体理论在管路系统的减振降噪应用探索进行了概述,最后给出将声子晶体引入舰船管路系统低频减振降噪仍需深入研究和探讨的几个方面问题。     

论故障检测系统在舰船机电设备中的运行与应用

机电设备在海军舰船装备中是重要的组成部分,实现舰船机电设备的故障检测信息化、动态化、系统化是舰船机电设备管理的一个重要方面。本文就构建舰船机电设备故障检测系统的数据来源进行阐述,对机电设备维护进行了论述。     

基于地震波传感器阵列的管道地面标记系统

地面标记系统是管道内检测的重要组成部分,可以显著减小内检测器在石油管道缺陷检测中产生的里程误差,提高对管道缺陷的定位精度.针对目前管道越埋越深的问题,本文提出了一种基于地震波传感器阵列的地面标记器技术.当检测器在管道内运动时,会与管道内壁的焊缝产生摩擦,产生地震波信号.地面标记器通过高灵敏度的地震波传感器可以采集到这种地震波信号.由于不同目标产生地震波信号的频率、能量等特征不同,本文使用基于经验模态分解（empirical mode decomposition,EMD）的方法对信号进行特征提取.首先将信号用EMD分解为几个固有模态函数分量（intrinsic mode function,IMF）;然后计算各个IMF分量归一化的能量分布,将IMF能量分布作为信号的特征向量;最后使用基于支持向量机的神经网络来对地震波信号进行模式识别,用来识别有效信号和干扰信号.通过模拟实验,识别正确率达到了93%,验证了本文提出的地面标记系统的有效性.